Schwarze Löcher

17/04/2010 - 09:37 von Günther Heyn | Report spam
Ich habe als Laie mal eine Frage an die Experten.
Ist es theoretisch möglich, dass die gesamte Masse eines Universums unserer
Grösse zu einer Singularitàt wird und wenn ja, wie sieht die
Gravitationsfunktion zwischen der Singularitàt und dem Schwarzschildradius
aus.
In guter Hoffnung und freundlichen Grüssen
Günther Heyn
 

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#1 ram
17/04/2010 - 11:21 | Warnen spam
Günther Heyn writes:
Ist es theoretisch möglich, dass die gesamte Masse eines
Universums unserer Grösse zu einer Singularitàt wird



In der Physik ist eine Singularitàt ein Bereich, dessen
Gesetze man nicht kennt. Wir kennen die Gesetze des
Universums tatsàchlich nicht (es gibt nur Nàhrungen für
bestimmte Bereiche, wie die ART oder die Quantentheorie ohne
Gravitation). Daher ist das Universum für uns tatsàchlich
eine Singularitàt.

Allerdings ist dieser Begriff subjektiv. Falls andere Wesen
schon eine TOE haben, ist es für sie keine. Jedoch könnten
wir, falls wir eine TOE hàtten, auch nicht sicher sein, daß
sie in Bereichen nicht gilt, die wir noch nicht kennen
(man kann eine Theorie nur falsifizieren, nicht verifizieren),
so daß das Universum seinen Status als Singularitàt höchstens
potentiell verlieren könnte.

Bereiche hoher Energie-Impuls-Dichte (nicht unbedingt Masse)
ziehen sich gegenseitig an. Doch muß auch der (Dreh-)Impuls
erhalten bleiben, so daß sie nicht einfach immer ineinander
stürzen können. Daher stürzt das Universum nicht einfach in
einen einzigen Klumpen zusammen. Drehimpuls könnte (langsam)
in Form von Gravitationswellen abgestrahlt werden (ich bin
mir dessen aber nicht sicher), aber damit würde wieder ein
Teil der Energie-Impuls-Dichte verloren gehen.
(Auch könnte eine schwarzes Loch selber (Dreh-)Impuls aufnehmen.)
Jedoch würde eine schwarzes Loch wieder Hawking-Strahlung
emittieren, so daß es unwahrscheinlich ist, daß wirklich
einmal der ganze Energie-Impuls des Universums in einem
einzigen schwarzen Loch konzentriert ist.

Außerdem gibt es noch die Expansion des Universums (mögliche
»dunkle Energie«), die eher zu einem »Big Rip« als zu einem
»Big Hole« führen könnte. Schwarze Löcher würden dabei wohl
erst relativ spàt (oder gar nicht?) zerrissen werden, so daß
man den Big Rip in ihrer Nàhe noch eine Weile aushalten könnte.
(Die NASA arbeitet daran.)

und wenn ja, wie sieht die Gravitationsfunktion zwischen der
Singularitàt und dem Schwarzschildradius aus.



Sie ist WIMRE monoton steigend, der Schwarzschildradius wird
also umso größer, je schwerer die Singularitàt ist¹.

Wenn jedoch außerhalb der Singularitàt nichts mehr sein
sollte, dann gibt es dort auch keine Maßstàbe und Uhren mehr,
so daß man physikalisch-operational nicht mehr von
einem (meßbaren )Schwarzschildradius sprechen könnte.

¹) Wenn sich die Singularitàt (oder ist die Masse innerhalb
des Horizonts relevant?) im Laufe der Zeit vergrößern
sollte, dann ist diese Masse m(t) eine Funktion der Zeit.
Wollten wir den Schwarzschildradius zum Zeitpunkt t0
erkennen, müßten wir also diese Masse m »/zum Zeitpunkt t0/«
heranziehen, also sozusagen »m(t0)«. Jedoch ist es nicht
ganz klar, ob man zu einer Zeit t0 im Außenraum definieren
kann, welcher Zeitpunk t0' in der Singularitàt dazu
»gleichzeitig« ist. Daher bezieht sich meine Aussage aus
dem obigen Absatz eher auf unverànderliche schwarze Löcher.

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